Термиты и симбиотические жгутиконосцы - Биология и естествознание доклад

Главная

Биология и естествознание
Термиты и симбиотические жгутиконосцы

Особенности источники питания термитов, их отличительные черты от муравьев. Обоснование сфер распространенности термитов в природе, принципы устройства симбиотической системы данных насекомых, исследование и предпосылки их способности к азотфиксации.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
До недавнего времени оставалось загадкой, каким образом термитам удается жить (и даже процветать), питаясь одной древесиной. Было известно, что разложение потребленной ими целлюлозы осуществляют бактерии  - внутриклеточные симбионты простейших, которые в свою очередь обитают в кишечнике термита. Но целлюлоза - малопитательный субстрат; кроме того, она не может служить источником азота, который термитам нужен в гораздо большем количестве, чем он содержится в растительных тканях. Однако к поразительному заключению пришла недавно группа японских исследователей, взявшихся за изучение состава генома симбиотических бактерий жгутиконосцев. Наряду с генами, отвечающими за синтез целлюлазы - фермента, разрушающего молекулы целлюлозы, в геноме оказались гены, кодирующие ферменты, ответственные за азотфиксацию - связывание свободного азота атмосферы N 2 и превращение его в форму, пригодную для использования не только самими бактериями, но также жгутиконосцами и термитами.
Люди, далекие от биологии, порой путают термитов с муравьями, поскольку и те и другие ведут колониальный образ жизни, возводят крупные постройки (термитники и муравейники), а кроме того, характеризуются разделением труда между отдельными группами особей: у них есть рабочие, солдаты, а также производящие потомство самки (царицы) и самцы.
Однако сходство муравьев с термитами - чисто внешнее, объясняющееся возникшим в обеих группах общественным образом жизни. На самом деле эти насекомые относятся к разным, далеко не родственным, отрядам. Муравьи - перепончатокрылые, родственники ос и пчел. Термиты же образуют особый отряд, причем, в отличие от перепончатокрылых, они относятся к насекомым с неполным превращением (у них нет куколки, а личинка через ряд последовательных линек постепенно становится всё более похожей на взрослое насекомое).
Термиты не встречаются в умеренных, тем более - северных широтах, но они чрезвычайно многочисленны в тропиках, где являются основными потребителями растительных остатков. В отличие от многих других животных термиты могут питаться одной древесиной - точнее, клетчаткой (целлюлозой), с которой справляются чрезвычайно быстро. Любая деревянная постройка, возведенная в тропиках, подвержена разрушающей деятельности термитов. Дом, не имеющий специальной защиты, может быть может быть съеден термитами за несколько лет.
Исследователей давно занимал вопрос: как термиты справляются с разложением клетчатки (ведь это всегда считалось прерогативой бактерий и грибов!) и как они вообще могут обходиться столь малопитательным кормом? Долгое время считалось, что в переработке клетчатки термитам помогают простейшие - представители особой группы жгутиконосцев, которые обитают в кишечнике термитов. Но позднее выяснилось, что жгутиконосцы сами нуждаются в помощи эндосимбионтов - живущих в их клетках бактерий (эндосимбионт подразумевает «живущий в клетке»), которые и вырабатывают целлюлазу - фермент, разлагающий целлюлозу.
Таким образом, вся эта симбиотическая система устроена по принципу матрешки: в кишечнике термита живут жгутиконосцы, а внутри жгутиконосца - бактерии. Термиты находят пищу (растительные остатки или деревянные постройки), измельчают древесную массу и доводят ее до мелкодисперсного состояния, в котором ее могут поглощать жгутиконосцы. Затем за дело берутся живущие внутри жгутиконосца бактерии, которые и проводят основные химические реакции по переработке исходно малосъедобного продукта во вполне усвояемую форму.
Однако многое в этой системе оставалось неясным. К примеру, неизвестно было, откуда термиты черпают необходимый им азот (а его относительное содержание в телах животных, в том числе - термитов, существенно выше, чем в растительных тканях). Однако недавние исследования японских ученых позволили ответить на этот вопрос.
Объектом исследования Юити Хонго (Yuichi Hongoh) и его коллег из Исследовательского института РИКЕН в Сайтаме (RIKEN Advanced Science Institute, Saitama) и других научных учреждений Японии стала симбиотическая система массового в Японии термита Coptotermes formosanus . Вид этот, ведущий подземный образ жизни, известен как злостный вредитель, наносящий огромный ущерб деревянным сооружениям, причем не только на своей родине, в Юго-Восточной Азии, но и в Америке, куда он случайно был завезен. На борьбу с Coptotermes formosanus в Японии ежегодно расходуется несколько сот миллионов долларов, а в США - около миллиарда.
Обитающие в заднем отделе кишечника термита жгутиконосцы Pseudotrichonympha grassii относятся к роду, представители которого часто встречаются у разных термитов, ведущих подземный образ жизни. В каждом жгутиконосце постоянно обитают около 100 тысяч бактерий, относящихся к отряду Bacteroidales и имеющих условное название «phylotype CfPt1-2».
В ходе работы жгутиконосцев извлекали из кишечника термита, разрушали мембраны их клеток и высвобождали из каждого по 10 3 -10 4  клеток эндосимбиотических бактерий. Полученную массу бактерий подвергали амплификации (увеличению числа копий имеющихся там молекул ДНК), после чего проводили поиск определенных последовательностей генов. В кольцевой хромосоме, содержащей 1 114 206 пар оснований, были выявлены 758 последовательностей, предположительно кодирующих белки, 38 генов транспортной РНК и 4 гена рибосомальной РНК. Обнаруженная совокупность генов позволила реконструировать в общих чертах всю систему метаболизма эндосимбиотической бактерии.
Самым поразительным стало обнаружение генов, ответственных за синтез тех ферментов, которые необходимы для азотфиксации (nitrogen fixation) - процесса связывания атмосферного N 2 и превращения его в форму, удобную для использования организмом. В частности, нашлись гены, отвечающие за синтез нитрогеназы - важнейшего фермента, осуществляющего расщепление прочной тройной связи в молекуле N 2 , а также гены, кодирующие другие необходимые для азотфиксации белки.
Авторы обсуждаемой работы отмечают, что на самом деле способность термитов к азотфиксации уже обнаруживалась ранее, но было неясно, какие симбиотические организмы за нее отвечают. Выявление ответственных за азотфиксацию генов у исследованных эндосимбиотических бактерий стало неожиданностью, поскольку раньше у бактерий этой группы (Bacteriodales) азотфиксация никогда не отмечалась. Помимо связывания N 2 и перевода его в NH 3 изученные бактерии по-видимому способны утилизировать и те продукты азотного обмена, которые образуются в ходе метаболизма самих простейших. Это важный момент, поскольку связывание N 2 требует больших энергетических затрат, и если в пище термитов азота хватает, то интенсивность азотфиксации можно и снизить.
Характеристика муравьев как общественных насекомых. Характеристика рыжих лесных муравьев. Муравейник как очень сложное архитектурное сооружение. Значение муравьев в природе и жизни человека. Отряд перепончатокрылые - почвообразователи и санитары леса. презентация [288,7 K], добавлен 23.05.2010
Развитие насекомых, приспособление их к различным источникам питания, распространение по планете и способность к полету. Строение нервной, кровеносной, пищеварительной и половой систем, органов дыхания. Положительная деятельность насекомых в природе. реферат [13,7 K], добавлен 20.06.2009
Характерные черты, отличительные особенности представителей отряда перепончатокрылых. Особенности внутреннего и внешнего строения. Наземно-воздушная и водная среда обитания и многообразие насекомых. Значение перепончатокрылых в природе и в жизни человека. презентация [1,3 M], добавлен 20.11.2012
Определение и общая характеристика жгутиконосцев и саркодовых как простейших организмов. Размеры простейших и их классификация по способу питания и дыхания. Размножение одноклеточных. Признаки и свойства подкласса растительные и животные жгутиконосцы. курсовая работа [57,2 K], добавлен 18.02.2012
Особенности экологии и распространения муравьёв, характеристика внутреннего строения насекомых. Структура семей рыжих лесных муравьёв. Фенологический контроль состояния развитости половой системы и жирового тела рабочих особей рыжих лесных муравьев. дипломная работа [2,6 M], добавлен 23.01.2018
Общая характеристика и особенности класса Насекомые, предпосылки их распространенности, виды и подвиды. Наличие летательного аппарата как их отличительная черта, методы размножения и особенности внутреннего строения. Сезонные изменения у насекомых. доклад [8,6 K], добавлен 06.07.2010
Понятие и общая характеристика бабочек, их разновидности и главные этапы жизненного цикла, распространенность по всему миру. Перевоплощение данных насекомых, его этапы: личинка-гусеница-бабочка. Отличительные особенности питания у различных типов. презентация [903,1 K], добавлен 25.10.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Термиты и симбиотические жгутиконосцы доклад. Биология и естествознание.
Сочинение по теме Образ Пугачева в повести А. С. Пушкина "Капитанская дочка"
Обезболивание В Клинике Терапевтической Стоматологии Реферат
Реферат На Тему Физика В Современном Цирке
Курсовая Работа На Тему Соотношение Политической Системы И Политического Режима В Современной России
Реферат по теме Светская музыка (XIX век)
Реферат: Censorship Is A Violation Of Our Human
Реферат по теме Аномалии родовых сил
Дипломная работа по теме Единоборства как средство сохранения здоровья детей 10-12 лет
Список Шиндлера Аргументы К Сочинению
Иски Диссертация
Сочинение Изображение Русского Барства
Проблемы И Перспективы Ипотечного Кредитования Курсовая Работа
Эссе по теме Проблема экономического роста в России
Реферат: Обязательства в следствии причинения вреда (деликты): понятие, признаки, виды
Эпистемологический Анархизм П Фейерабенда Реферат
Курсовая работа по теме Порядок изменения федеративного устройства Российской Федерации
Болезни Оперированного Желудка Реферат
Реферат: Консалтинговые услуги в инновационной деятельности
Социальная Защита Пострадавших На Производстве Реферат
Реферат: Diabetes Essay Research Paper Diabetes Types 1
Пожарная безопасность. Классификация пожаров и промышленных объектов по пожароопасности - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда контрольная работа
Синдром Эдвардса - Биология и естествознание статья
Взаимодействие человека и биосферы - Биология и естествознание реферат